(57)【要約】      （修正有）【課題】建設から廃棄に至るまでの環境負荷が低く、かつ簡易施工、短工期、安定品質、低コスト、長寿命のハイブリッドスチール建築物を提供する。【解決手段】ハイブリッドスチール建築物１０は、各々が鉄骨造の柱１１及び梁部材１２と、薄板軽量形鋼造の壁パネル１３とを備えたものであって、柱、梁部材及び壁パネルは、それぞれの部品間の連結にドリルねじ及びボルトを含む締結部材のみを使用して、工場作製及び現場施工される。壁パネルは、摩擦機構内蔵の耐力壁パネル１、および窓用パネル１５等の非耐力壁パネルを含む。【選択図】図１
0003228633.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各々が鉄骨造の柱及び梁部材と、薄板軽量形鋼造の壁パネルとを備えたハイブリッドスチール建築物であって、
前記柱、前記梁部材及び前記壁パネルは、それぞれの部品間の連結にドリルねじ及びボルトを含む締結部材のみを使用して、工場作製及び現場施工されるものであることを特徴とするハイブリッドスチール建築物。
【請求項２】
前記壁パネルは、摩擦機構内蔵の耐力壁パネルを有し、
該耐力壁パネルは、
全体として矩形となるように互いに連結された第１縦枠材、第２縦枠材、上枠材及び下枠材を含み、前記第１縦枠材、第２縦枠材、上枠材及び下枠材によって囲まれる開口部を有する枠体と、
前記第１及び第２縦枠材の延在方向に変位可能に前記第１及び第２縦枠材の少なくとも一方に前記締結部材を介して締結された可変枠材と、
前記枠体の前記開口部を塞ぐように配置されるとともに、前記可変枠材を介して前記第１及び第２縦枠材の少なくとも一方に連結された面材とを備え、
前記第１及び第２縦枠材と前記可変枠材との間の相対的な変位に伴う摩擦により、前記枠体に入力される水平力が、減衰されるように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項３】
前記鉄骨造の鉄骨及び前記薄板軽量形鋼造の薄板軽量形鋼は、予めメッキが施されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項４】
前記可変枠材には、前記第１及び第２縦枠材の縦枠材内面と平行に延在された平板部が設けられ、
該平板部には、前記縦枠材内面に対向する外面と、該外面よりも前記縦枠材内面から離れて位置する内面とが設けられ、
前記可変枠材の前記内面と前記締結部材との間には、前記第１及び第２縦枠材の延在方向に互いに離間して配置された複数の前記締結部材にわたって延在される長さを有する内側介在板が挿入されていることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項５】
前記可変枠材の前記内面及び前記内側介在板の表面の少なくとも一方には、潤滑被膜が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項６】
前記可変枠材には、前記第１及び第２縦枠材の縦枠材内面と平行に延在された平板部が設けられ、
該平板部には、前記縦枠材内面に対向する外面と、該外面よりも前記縦枠材内面から離れて位置する内面とが設けられ、
前記縦枠材内面と前記可変枠材の前記外面との間には、表面に潤滑被膜が設けられた外側介在板が挿入されていることを特徴とする請求項２、請求項４および請求項５のうち、何れか１項に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項７】
前記面材は、
前記枠体の外側から前記開口部を塞ぐように配置された面材本体と、
前記上枠材及び下枠材の少なくとも一方を前記面材本体との間に挟むように配置され、前記面材本体に締結された少なくとも１つの内挿面材とを有した請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物。
【請求項８】
前記可変枠材は、前記第１及び第２縦枠材の前記縦枠材内面に対向する外面が面接触状態となる第１及び第２可変枠材を有し、
前記第１及び第２縦枠材と、対応する前記第１及び第２可変枠材とをそれぞれ面接触状態で重ね合わせたものを、別の内側介在板と別の外側介在板とによって、それぞれ内外方向からサンドイッチしたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、柱及び梁部材が鉄骨造で、壁パネルが薄板軽量形鋼造からなるハイブリッドスチール建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
国土交通省の建築着工統計における非木造建築物の着工床面積に占める構造別割合は、２０１１年度のＲＣ造の割合が３９.４％であるのに対し、鉄骨造は５６.２％であった。東日本大震災以降の建設需要の高まりの中で人手不足への懸念から、多数の技能者を必要とするＲＣ造の割合は減り続け、２０１７年度には２９.５％と３割を切った。
一方、鉄骨造は右肩上がりで増えており、２０１７年度では６５.６％となっている。しかしながら、鉄骨造も溶接工やとび工の不足は深刻化しており、今後の建設需要を支えるためには、鉄骨造建築の生産性を高められる建築物（建築システム）の開発が、非常に重要である。
【０００３】
そこで、これを解消する従来として、例えば、非特許文献１に記載されたＣＦＳ（Ｃｏｌｄ−Ｆｏｒｍｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）建築工法などが知られている。このＣＦＳ建築工法は、板厚約０．８〜６．０ｍｍの冷間成形薄板形鋼をドリルねじによって組み立てる建築工法で、建設から廃棄に至るまでの環境負荷が低く、かつ簡易施工、短工期、安定品質、低コスト、長寿命といった特徴を有している。ＣＦＳ建築工法は、１９９０年代より北米やオセアニアを中心に普及が進み、近年では中国、インド、中東、南米及びアフリカなど、世界中でその建設が急増している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】［令和２年７月２２日検索］、インターネット＜URL：https://jacsa.or.jp/cfs/＞
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、日本におけるＣＦＳ建築の市場シェアは未だ０．２％に留まっている。２０１１年以降、鉄骨造の需要は増え続けているものの、溶接工やとび工の不足は深刻化している。そのため、今後の建設需要を支えるため、地震国の日本に適した耐震要素を含む鉄骨造建築の生産性を高められるような、新たな建築物の開発が切望されていた。
【０００６】
そこで、本考案者は鋭意研究の結果、柱及び梁部材を鉄骨造、壁パネルを薄板軽量形鋼造とし、これら全ての部材を、ドリルねじ及びボルトを含む締結部材によって連結するハイブリッドの建築物とすれば、鉄骨造でありながら溶接工程を必要とせず、単位規格化された鉄骨部材、金物、壁パネルをドリルねじとボルト接合のみにより生産・施工可能で、大幅な生産性向上を図ることも可能であり、更には、必要により各部材を、全てプレメッキ材とすることで、防錆のための塗装工程も省略可能なことを知見した。
【０００７】
その結果、本建築物の工場生産時に必要となる加工技術は、スチール部材の切断・穴明け加工と、ドリルねじ・ボルト接合による組立て加工のみとすることができ、これにより、何れの作業も大きなスペースや熟練工、高額な加工機械の導入をそれぞれ必要とせず、溶接を伴う鉄骨工場に要求されるグレードの取得も不要となる。よって、既存の鉄骨ファブ以外が、本建築物の製作工場として新規に工場を稼働する場合においても、その導入に際してのコストと期間を大幅に低減できることも知見し、この考案を完成させた。
【０００８】
本考案は、このような問題点に鑑みてなされたもので、建築生産プロセスの単純化、省力化、短工期化により熟練工の不足や高齢化に対応でき、かつ省資源・長寿命な建築部の実現によってＬＣＣＯ２（ライフサイクルＣＯ２排出量）も低減することができるハイブリッドスチール建築物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の考案は、各々が鉄骨造の柱及び梁部材と、薄板軽量形鋼造の壁パネルとを備えたハイブリッドスチール建築物であって、前記柱、前記梁部材及び前記壁パネルは、それぞれの部品間の連結にドリルねじ及びボルトを含む締結部材のみを使用して、工場作製及び現場施工されるものであることを特徴とするハイブリッドスチール建築物である。
【００１０】
請求項２に記載の考案は、前記壁パネルは、摩擦機構内蔵の耐力壁パネルを有し、該耐力壁パネルは、全体として矩形となるように互いに連結された第１縦枠材、第２縦枠材、上枠材及び下枠材を含み、前記第１縦枠材、第２縦枠材、上枠材及び下枠材によって囲まれる開口部を有する枠体と、前記第１及び第２縦枠材の延在方向に変位可能に前記第１及び第２縦枠材の少なくとも一方に前記締結部材を介して締結された可変枠材と、前記枠体の前記開口部を塞ぐように配置されるとともに、前記可変枠材を介して前記第１及び第２縦枠材の少なくとも一方に連結された面材とを備え、前記第１及び第２縦枠材と前記可変枠材との間の相対的な変位に伴う摩擦により、前記枠体に入力される水平力が、減衰されるように構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１１】
請求項３に記載の考案は、前記鉄骨造の鉄骨及び前記薄板軽量形鋼造の薄板軽量形鋼は、予めメッキが施されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１２】
請求項４に記載の考案は、前記可変枠材には、前記第１及び第２縦枠材の縦枠材内面と平行に延在された平板部が設けられ、
該平板部には、前記縦枠材内面に対向する外面と、該外面よりも前記縦枠材内面から離れて位置する内面とが設けられ、
前記可変枠材の前記内面と前記締結部材との間には、前記第１及び第２縦枠材の延在方向に互いに離間して配置された複数の前記締結部材にわたって延在される長さを有する内側介在板が挿入されていることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１３】
請求項５に記載の考案は、前記可変枠材の前記内面及び前記内側介在板の表面の少なくとも一方には、潤滑被膜が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１４】
請求項６に記載の考案は、前記可変枠材には、前記第１及び第２縦枠材の縦枠材内面と平行に延在された平板部が設けられ、該平板部には、前記縦枠材内面に対向する外面と、該外面よりも前記縦枠材内面から離れて位置する内面とが設けられ、前記縦枠材内面と前記可変枠材の前記外面との間には、表面に潤滑被膜が設けられた外側介在板が挿入されていることを特徴とする請求項２、請求項４および請求項５のうち、何れか１項に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１５】
請求項７に記載の考案は、前記面材は、前記枠体の外側から前記開口部を塞ぐように配置された面材本体と、前記上枠材及び下枠材の少なくとも一方を前記面材本体との間に挟むように配置され、前記面材本体に締結された少なくとも１つの内挿面材とを有した請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【００１６】
請求項８に記載の考案は、前記可変枠材は、前記第１及び第２縦枠材の前記縦枠材内面に対向する外面が面接触状態となる第１及び第２可変枠材を有し、前記第１及び第２縦枠材と、対応する前記第１及び第２可変枠材とをそれぞれ面接触状態で重ね合わせたものを、別の内側介在板と別の外側介在板とによって、それぞれ内外方向からサンドイッチしたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッドスチール建築物である。
【考案の効果】
【００１７】
本考案によれば、柱及び梁部材を鉄骨造、壁パネルを薄板軽量形鋼造とし、それぞれの部品間の連結にドリルねじ及びボルトを含む締結部材のみを使用して、工場作製及び現場施工されるハイブリッドの建築物としたため、鉄骨造でありながら溶接工程を必要とせず、単位規格化された鉄骨部材、壁パネルをドリルねじとボルト接合のみにより生産・施工可能で、大幅な生産性向上を図ることも可能である。更には、必要により各部材を、全てプレメッキ材とすることで、防錆のための塗装工程も省略可能となる。
【００１８】
その結果、本建築物の工場生産時に必要となる加工技術は、スチール部材の切断・穴明け加工と、ドリルねじによる組立て加工のみとすることができる。これにより、何れの作業も大きなスペースや熟練工、高額な加工機械の導入をそれぞれ必要とせず、溶接を伴う鉄骨工場に要求されるグレードの取得も不要になる。そのため、既存の鉄骨ファブ以外が、本建築物の製作工場として新規に工場を稼働する場合でも、その導入に際してのコストと期間を大幅に低減することができる。
【００１９】
特に、請求項２に記載の考案によれば、壁パネルの一部に高減衰型の耐力壁パネルを採用したため、ハイブリッドスチール建築物の高減衰化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案の実施例１に係るハイブリッドスチール建築物が適用された３階建て集合住宅の一部を切欠し、かつ窓用パネル、壁パネル及び耐力壁パネルの各部分拡大図を含む全体斜視図である。
【図２】図1の窓用パネルの骨組の組み立て作業を説明する拡大斜視図である。
【図３】図２の窓用パネルの骨組に面材をセットしている状態を示す拡大斜視図である。
【図４】図３の窓用パネルの骨組にセットされた面材をドリルねじにより締結固定している状態を示す拡大斜視図である。
【図５】図４の窓用パネルの骨組の片側に、窓取付け用の枠材と断熱材とをセットしている状態を示す拡大斜視図である。
【図６】図５の窓用パネルのセット面にサッシ窓の取り付けている状態を示す拡大斜視図である。
【図７】図６の窓用パネルを反転して枠材を取り付けいる状態を示す拡大斜視図である。
【図８】完成した窓用パネルを示す拡大斜視図である。
【図９】図1の壁パネルの骨組の組み立て作業を示す拡大斜視図である。
【図１０】図９の壁パネルの骨組に面材を取り付けている状態を示す拡大斜視図である。
【図１１】図１０の壁パネルの骨組に断熱材を取り付けている状態を示す拡大斜視図である。
【図１２】完成した壁パネルを示す拡大斜視図である。
【図１３】本考案の実施１のハイブリッドスチール建築物の一部を構成する耐力壁パネルを示す拡大斜視図である。
【図１４】図１３の耐力壁パネルの拡大分解斜視図である。
【図１５】図１３の耐力壁パネルのうち、面材構成とホールダウン金物とを示す要部拡大正面図である。
【図１６】図１３の耐力壁パネルのうち、締結部材による締結箇所を示す要部拡大断面図である。
【図１７】図１３の耐力壁パネルに水平力ＦHが入力された際の状態を示す説明図である。
【図１８】本考案の実施例２に係るハイブリッドスチール建築物の一部を構成する耐力壁パネルの拡大分解斜視図である。
【図１９】図１８の耐力壁パネルのうち、締結部材による可変枠材の締結作業を示す要部拡大斜視図である。
【図２０】図１８の耐力壁パネルのうち、締結部材による締結箇所を示す要部拡大断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
以下、この考案の実施例を具体的に説明する。ここでは、各階が３戸の３階建ての集合住宅を例にとる。
【実施例】
【００２２】
図１において、１０は本考案の実施例１に係るハイブリッドスチール建築物である。このハイブリッドスチール建築物１０は、集合住宅（以下、建物という）に適用されたもので、建物１０の各柱１１及び梁部材１２を亜鉛メッキの鉄骨造とし、かつ各壁パネル１３を冷間成形亜鉛メッキの薄板軽量形鋼造とすることともに、これらの壁パネル１３のうち、その一部を摩擦機構内蔵の耐力壁パネル１としたものである。
【００２３】
以下、これらを具体的に説明する。
建物１０は、各階に３戸が配された３階建ての集合住宅である。その共用廊下側の一端部には鉄骨階段が設置されており、各戸には、共用廊下側に玄関扉、その反対側に掃き出し窓及びベランダ１４が配され、室内にはそれぞれキッチン、洗面台、バス及びトイレが配設されている。
柱１１は、板厚２．３〜６．０ｍｍ（ここでは４．５ｍｍ）のＨ形鋼で、梁部材１２は、板厚２．３〜６．０ｍｍ（ここでは６ｍｍ）のＨ形鋼で、それぞれ工場内で切断、穴明け等の加工が施された所定長さの部材である。
壁パネル１３は、何れも工場内で組み立て生産された窓用パネル１５等の非耐力壁パネル、界壁パネル（内部に断熱材（ＧＷ入））、内部（同一住戸内）壁パネル等を含む。これらの壁パネル１３には、厚さ１．０〜１．６ｍｍの高耐食性の亜鉛メッキ鋼を用いるため、省資源でありながら長寿命となる。
【００２４】
このうち、図２〜図８に示すように、窓用パネル（サッシ窓一体型パネル）１５は、まず、所定サイズにカットされた複数の溝形鋼１６やリップ付溝形鋼１７に、穴明け、切削をそれぞれ施して窓用パネル１５の各骨組材（部品）を作製し、その後、これらの材料を座金、ボルト及びナットといった締結部材４により連結して、窓用パネル１５の骨組１５ａを組み立てる（図２を参照）。次いで、パネル中央の開口を除き、骨組１５ａの表側と裏側とに、石膏ボード（強化を含む）および合板のうち、少なくとも石膏ボード製の面材（非耐力面材）１８をそれぞれドリルねじ（締結部材）６により固定する（図３，４を参照）。その後、骨組１５ａの片側に、窓取付け用の枠材１９と断熱材２０とを順次セットし（図５を参照）、このセット面にサッシ窓の建具６０を取り付ける（図６を参照）。その後、反転して枠材６１を取り付けて（図７を参照）、これにより窓用パネル１５が作製される（図８を参照）。
【００２５】
一方、図９〜図１２に示すように、壁パネル（外壁耐力パネル）１３は、まず、所定サイズにカットされた複数の溝形鋼１６やリップ付溝形鋼１７に、穴明け、切削をそれぞれ施して壁パネル（面材パネル）１３の各骨組材を制作し、その後、これらの材料を座金、ボルト及びナット等の締結部材４により連結して、壁パネル１３の骨組１３ａを組み立てる（図９を参照）。次に、骨組１３ａの表側及び裏側に、石膏ボード（強化を含む）、合板、薄板平鋼（０．８〜２．２ｍｍ）の何れか製の面材６２をドリルねじ６により固定する（図１０を参照）。次いで、一方の面材６２に断熱材６３を取り付ける（図１１を参照）。これにより、壁パネル１３が作製される（図１２を参照）。
なお、図示しないものの、その他の非耐力壁パネル及び内部耐力壁パネルも同様に、まず対応する材料を座金、ボルト及びナットといった締結部材４により連結して骨組を組み立て、その後、必要な部材を締結部材４により適宜連結することで、これら図示しない壁パネルが作製される。
【００２６】
次に、図１３〜図１７を参照して、摩擦機構内蔵の耐力壁パネル（制震パネル）について説明する。
図１３に示すように、耐力壁パネル１は、建物の耐力壁を構成するパネル材で、高さ方向１ａ及び幅方向１ｂを有する矩形とされている。耐力壁パネル１は、高さ方向１ａが鉛直方向に延在され、幅方向１ｂが水平方向に延在されるように適合されている。耐力壁パネル１は、枠体２、可変枠材３、複数の締結部材４及び面材５を有している。
【００２７】
図１３及び図１４に示すように、枠体２は、第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３、下枠材２４、中間縦枠材２５及び複数のホールダウン金物２６を有している。
第１及び第２縦枠材２１，２２は、耐力壁パネル１の高さ方向１ａに延在された長手状部材であり、耐力壁パネル１の幅方向１ｂに互いに離間して配置されている。第１及び第２縦枠材２１，２２は、リップ付溝形鋼によって構成されている。リップ付溝形鋼は、ウェブと、ウェブの両側から突出された一対のフランジと、フランジの先端から突出された一対のリップとを有する形鋼である。第１及び第２縦枠材２１，２２は、ウェブの裏面（フランジが突出されていない側の面）が互いに向かい合うように配設されている。ウェブの裏面は、第１及び第２縦枠材２１，２２の縦枠材内面２１ａ，２２ａを構成する。
【００２８】
上枠材２３及び下枠材２４は、耐力壁パネル１の幅方向１ｂに延在された長手状部材であり、耐力壁パネル１の高さ方向１ａに互いに離間して配置されている。上枠材２３及び下枠材２４としては、第１及び第２縦枠材２１，２２よりも短い部材が使用されている。本実施の形態の上枠材２３及び下枠材２４は、溝形鋼によって構成されている。溝形鋼は、ウェブと、ウェブの両側から突出された一対のフランジとを有する形鋼である。上枠材２３及び下枠材２４は、互いのウェブの表面（フランジが突出されている側の面）が向かい合うように配設されている。
【００２９】
図１３に示すように、第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３及び下枠材２４は、全体として矩形となるように互いに連結されている。枠体２の中央部には、これらの第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３及び下枠材２４によって囲まれた開口部２ａが設けられている。
第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３及び下枠材２４の詳細な関係は以下の通りである。
すなわち、第１及び第２縦枠材２１，２２の上端部は、上枠材２３のフランジ間に挿入されている。第１及び第２縦枠材２１，２２のフランジ及び上枠材２３のフランジにドリルねじ６が取り付けられることで、第１及び第２縦枠材の上端部が上枠材２３に連結されている。ドリルねじ６による連結とすることで、下穴の穿設を省略できる。
同様に、第１及び第２縦枠材２１，２２の下端部は、下枠材２４のフランジ間に挿入されている。第１及び第２縦枠材２１，２２のフランジ及び下枠材２４のフランジにドリルねじ６が取り付けられることで、第１及び第２縦枠材２１，２２の下端部が下枠材２４に連結されている。
【００３０】
第１及び第２縦枠材２１，２２は、上枠材２３及び下枠材２４との連結箇所を中心に回動可能とされている。各連結箇所に用いるドリルねじ６の数を１つとすることで、より確実に第１及び第２縦枠材２１，２２を回動可能とすることができる。各連結箇所に用いるドリルねじ６の数が２以上であっても、それらの締結部材４を狭い領域に配置することで、第１及び第２縦枠材２１，２２を回動可能とすることもできる。
【００３１】
中間縦枠材２５は、耐力壁パネル１の高さ方向１ａに延在された長手状部材で、耐力壁パネル１の幅方向１ｂに関する第１及び第２縦枠材２１，２２の中間位置に配置されている。中間縦枠材２５は、上述の第１及び第２縦枠材２１，２２と同様のリップ付溝形鋼によって構成されている。中間縦枠材２５の上端部は、上枠材２３のフランジ間に挿入されているとともに、ドリルねじ６によって上枠材２３に連結されている。同様に、中間縦枠材２５の下端部は、下枠材２４のフランジ間に挿入されているとともに、ドリルねじ６によって下枠材２４に連結されている。
【００３２】
複数のホールダウン金物２６は、第１及び第２縦枠材２１，２２の上部及び下部に、図示しないもののボルトナットにより固定された金物である。ホールダウン金物２６並びに上枠材２３及び下枠材２４には、第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３及び下枠材２４が矩形に連結されているときに互いに直線状に並ぶ挿通孔７ａが設けられている。挿通孔７ａには、図１５において二点鎖線で示すアンカーボルト７が通される。アンカーボルト７は、基礎、上層階の床パネル又は他の耐力壁パネルに、この耐力壁パネル１を連結することができる。
【００３３】
図１５に示すように、ホールダウン金物２６は、上枠材２３及び下枠材２４のウェブとの間に所定幅の隙間２６ａを有するように配設されている。この隙間２６ａが狭いと、第１及び第２縦枠材２１，２２が回動された際に、ホールダウン金物２６が上枠材２３及び下枠材２４と接触して第１及び第２縦枠材２１，２２の回動を規制してしまう。隙間２６ａは、想定される最大量の第１及び第２縦枠材２１，２２の回動を許容する幅とされている。隙間２６ａの幅は、想定される最大量だけ第１及び第２縦枠材２１，２２が回動された場合でもホールダウン金物２６が上枠材２３及び下枠材２４と接触しない幅とすることができる。また、このような隙間２６ａが設けられていることで、基礎、上層階の床パネル又は他の耐力壁パネルと耐力壁パネル１との位置ずれを直すことができる。
【００３４】
可変枠材３は、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向（すなわち耐力壁パネル１の高さ方向１ａ）に変位可能に複数の締結部材４によって第１及び第２縦枠材２１，２２に締結された部材である。本実施の形態の可変枠材３は、第１縦枠材２１に締結されるとともに面材５の第１側部５ａに接続された第１可変枠材３１と、第２縦枠材２２に締結されるとともに面材５の第２側部５ｂに接続された第２可変枠材３２とを含んでいる。面材５の第１及び第２側部５ａ，５ｂは、耐力壁パネル１の幅方向１ｂに互いに離間した側部である。
【００３５】
ここで、図１４及び図１６を参照しながら、第１及び第２可変枠材３１，３２並びに締結部材４について詳しく説明する。
図１４に特に表れているように、本実施の形態の第１及び第２可変枠材３１，３２は溝形鋼によって構成されている。第１及び第２可変枠材３１，３２のウェブは、第１及び第２縦枠材２１，２２の縦枠材内面２１ａ，２２ａと平行に延在された平板部３１ａ，３２ａを構成している。図１６に特に示しているように、平板部３１ａ，３２ａの裏面（フランジ３１ｂ，３２ｂが突出されていない側の面）は、第１及び第２縦枠材２１，２２の縦枠材内面２１ａ，２２ａと対向する外面３１ｃ，３２ｃを構成している。平板部３１ａ，３２ａの表面（フランジ３１ｂ，３２ｂが突出されている側の面）は外面３１ｃ，３２ｃよりも縦枠材内面２１ａ，２２ａから離れて位置する内面３１ｄ，３２ｄを構成している。
【００３６】
各締結部材４は、一対のボルト４０、一対の外側座金４１、一対の内側座金４２、一対のナット４３、緩み止めの皿ばね４３ａ、外側介在板４４及び内側介在板４５を含んでいる。
一対のボルト４０、一対の外側座金４１、一対の内側座金４２及び一対のナット４３は、第１及び第２縦枠材２１，２２のウェブ並びに第１及び第２可変枠材３１，３２の平板部３１ａ，３２ａを狭持するものである。各ボルト４０及び外側座金４１は、第１及び第２縦枠材２１，２２の外側に配置されている。各内側座金４２及びナット４３は、第１及び第２可変枠材３１，３２の内側に配置されている。外側座金４１、内側座金４２並びに第１及び第２縦枠材２１，２２のウェブには、各締結部材４のボルト４０が挿通される挿通孔４６が設けられている。挿通孔４６の直径は一本のボルト４０の軸部が挿通できる程度とされている。ボルト４０は、外側座金４１、第１及び第２縦枠材２１，２２のウェブ、内側座金４２及び皿ばね４３ａを貫いてナット４３に螺合される。
【００３７】
ボルト４０、外側座金４１、内側座金４２及びナット４３の各組は、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向（すなわち耐力壁パネル１の高さ方向１ａ）に互いに離間して配置されている。
第１及び第２可変枠材３１，３２の平板部３１ａ，３２ａには、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向（耐力壁パネル１の高さ方向１ａ）に延在された複数の長孔３１ｅ，３２ｅが設けられている。各長孔３１ｅ，３２ｅには、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向に互いに離間して配置された複数のボルト４０が挿通される。ここでの長孔３１ｅ，３２ｅの延在幅は、２本のボルト４０の離間距離よりも広くされており、この広くされている幅だけ第１及び第２可変枠材３１，３２が第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向に変位可能とされている。
【００３８】
外側介在板４４は、第１及び第２縦枠材２１，２２の縦枠材内面２１ａ，２２ａ（ウェブの裏面）と第１及び第２可変枠材３１，３２の外面３１ｃ，３２ｃ（ウェブの裏面）との間に挿入されている。内側介在板４５は、第１及び第２可変枠材３１，３２の内面３１ｄ，３２ｄ（ウェブの表面）と内側座金４２及びナット４３（締結部材）との間に挿入されている。これら外側及び内側介在板４４，４５は、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向に互いに離間して配置された複数のボルト（締結部材）４０にわたって延在される長さを有している。本実施の形態の外側及び内側介在板４４，４５は、互いに離間して配置された２本のボルト４０にわたって延在される長さを有している。
【００３９】
外側及び内側介在板４４，４５の表面には、潤滑被膜が設けられている。これら外側及び内側介在板４４，４５と接する第１及び第２可変枠材３１，３２の外面３１ｃ，３２ｃ及び内面３１ｄ，３２ｄにも、同様の潤滑被膜を設けられている。これらに潤滑被膜が設けられることで、第１及び第２可変枠材３１，３２と第１及び第２縦枠材２１，２２との間の相対的変位をより円滑に生じさせることができる。
潤滑被膜とは、潤滑性を有する被膜であり、例えば有機樹脂被膜又は無機被膜等により構成することができる。有機樹脂被膜の例としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂等が挙げられる。無機被膜の例としては、二硫化モリブデン及びタルク等が挙げられる。潤滑被膜は、被膜中又は被膜表面にワックスを含むことができる。潤滑被膜は連続した被膜でもよいし、例えば島状等に分散した被膜であってもよい。
【００４０】
被膜は、液体をロールコーター又はスプレーで塗布した後に乾燥させることで形成することができる。厚みは特に制限されないが１０μｍ以下が好ましい。
潤滑被膜は、工場等で第１及び第２可変枠材３１，３２並びに外側及び内側介在板４４，４５の表面に例えば塗布等の手段により設けられてもよいし、建築現場で第１及び第２可変枠材３１，３２並びに外側及び内側介在板４４，４５の表面に設けられてもよい。例えば建築現場等で設ける場合の例としてファインケミカルジャパン製のＦＣ−１１０フッソ・ドライルブを挙げることができる。第１及び第２可変枠材３１，３２並びに外側及び内側介在板４４，４５の具体例としては、例えば有機系クロムフリー潤滑処理が施されたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金メッキ鋼板等を挙げることができる。
【００４１】
図１３に戻り、面材５は、枠体２の開口部２ａを塞ぐように配置された平板状部材である。ここでの面材５は、面材本体５１と、複数の内挿面材５２とを有している。
面材本体５１は、開口部２ａよりも広い面積を有する平板状部材で、枠体２の外側から開口部２ａを塞ぐように配置されている。面材本体５１の外周部は、第１縦枠材２１、第２縦枠材２２、上枠材２３及び下枠材２４のウェブに重ねられている。図１３に特に示すように、面材本体５１は、複数のドリルねじ６により第１及び第２可変枠材３１，３２に連結されており、これらの第１及び第２可変枠材３１，３２を介して、第１及び第２縦枠材２１，２２に接続されている。
【００４２】
内挿面材５２は、面材本体５１よりも若干小形で、かつ上，下端部の角部が傾斜カットされた平板状部材で、面材本体５１の略全域に配置されている。図１５に特に示すように、内挿面材５２は、上枠材２３及び下枠材２４のウェブ間に挿入されており、面材本体５１との間に上枠材２３及び下枠材２４のウェブを挟んでいる。面材本体５１及び内挿面材５２は、複数のドリルねじ６により上枠材２３及び下枠材２４に連結されている。
面材本体５１及び内挿面材５２としては、無機質ボード（石膏ボード）、不燃ボード又は構造用合板を使用することができる（ここでは、構造用合板を採用）。耐力壁パネル１の耐火性能を向上させる必要がある場合には、面材本体５１及び内挿面材５２として、無機質ボード又は不燃ボードが用いられる。
【００４３】
次に、図１７を参照して、この耐力壁パネル１の動作及び作用について説明する。
例えば、地震又は強風等の時には、枠体２に水平力ＦHが入力される。枠体２に水平力ＦHが入力されると、上枠材２３及び下枠材２４との連結箇所を中心に第１及び第２縦枠材２１，２２が回動されて、枠体２が歪む。
【００４４】
上述のように第１及び第２可変枠材３１，３２が第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向に変位可能とされているので、枠体２が歪んだ際に第１及び第２可変枠材３１，３２が第１及び第２縦枠材２１，２２に対して相対的に変位される。このとき、複数の締結部材４により第１及び第２可変枠材３１，３２が第１及び第２縦枠材２１，２２に締結されている。そのため、第１及び第２可変枠材３１，３２と第１及び第２縦枠材２１，２２との間の相対的変位に伴い摩擦が生じる。この摩擦により、枠体２に入力された水平力ＦHが減衰される。従って、本実施の形態の耐力壁パネル１を建物に用いることにより、その建物の水平力減衰性能を向上させることができる。なお、締結部材４の締め付け力を調整することにより、第１及び第２可変枠材３１，３２と第１及び第２縦枠材２１，２２との間の相対的変位に伴う摩擦の大きさ、すなわち水平力減衰性能を調整することができる。
【００４５】
また、第１及び第２縦枠材２１，２２の延在方向に互いに離間して配置された複数のボルト４０にわたって延在される長さを有する内側介在板４５が第１及び第２可変枠材３１，３２の内面３１ｄ，３２ｄと内側座金４２及びナット４３（締結部材）との間に挿入されている。このため、内側介在板４５が省略されている場合と比較して、第１及び第２可変枠材３１，３２の内面３１ｄ，３２ｄで生じる摩擦を大きくすることができる。これにより、建物の水平力減衰性能をより確実に向上させることができる。
【００４６】
更に、第１及び第２可変枠材３１，３２の内面３１ｄ，３２ｄ及び内側介在板４５の表面に潤滑被膜が設けられているので、第１及び第２可変枠材３１，３２と第１及び第２縦枠材２１，２２との間の相対的変位をより円滑に生じさせることができる。これにより、過渡的に大きな摩擦が生じることを回避でき、より安定した水平力減衰性能を得ることができる。
【００４７】
更にまた、表面に潤滑被膜が設けられた外側介在板４４が縦枠材内面２１ａ，２２ａと第１及び第２可変枠材３１，３２の外面３１ｃ，３２ｃとの間に設けられているので、第１及び第２可変枠材３１，３２と第１及び第２縦枠材２１，２２との間の相対的変位をより円滑に生じさせることができる。これにより、過渡的に大きな摩擦が生じることを回避でき、より安定した水平力減衰性能を得ることができる。また、外側介在板４４を省略して縦枠材内面２１ａ，２２ａの全体に潤滑被膜を設ける場合と比較して、材料コストを低減できる。
また、上枠材２３及び下枠材２４を面材本体５１との間に挟むように配置された内挿面材５２が面材本体５１に締結されているので、面材本体５１の強度を向上できる。
【００４８】
実施例１のハイブリッドスチール建築物１０にあっては、このように柱１１及び梁部材１２を鉄骨造、壁パネル１３を薄板軽量形鋼造とするハイブリッドで、かつ高減衰型の耐力壁パネル１を有する建築物（建築システム）とした。そのため、鉄骨造でありながら溶接工程を必要とせず、単位規格化された鉄骨部材、金物、壁パネルをドリルねじ６とボルト接合のみにより生産・施工可能で、大幅な生産性向上を図ることも可能である。更には、鉄骨造及び薄板軽量型鋼造の各部材を、全て亜鉛のプレメッキ材としたため、防錆のための塗装工程も省略可能となる。
【００４９】
その結果、建物１０の工場生産時に必要となる加工技術は、スチール部材の切断・穴明け加工と、ドリルねじ６による組立て加工のみとすることができる。これにより、何れの作業も大きなスペースや熟練工、高額な加工機械の導入をそれぞれ必要とせず、溶接を伴う鉄骨工場に要求されるグレードの取得も不要になる。そのため、既存の鉄骨ファブ以外が、この建物１０の部品工場として新規に工場を稼働する場合でも、その導入に際してのコストと期間を大幅に低減することができる。
【００５０】
こうして作製された柱１１、梁部材１２、壁パネル１３及び耐力壁パネル１等の建物１０の部品は、その後、工場から現場へと搬送され、そこでボルトナット等の締結部材４を使用して組み立て施工される。
【００５１】
次に、図１８〜図２０を参照して、本考案の実施例２に係るハイブリッドスチール建築物を説明する。
図１８〜図２０に示すように、実施例２のハイブリッドスチール建築物１０Ａの特徴は、耐力壁パネル１Ａの対応する縦枠材２１（２２）の内面と可変枠材３１（３２）の外面とを直接面接触させるとともに、これらを別の外側介在板４４Ａと別の内側介在板４５Ａによりサンドイッチし、その後、これらの部材を、皿ばね４３ａ及びワッシャＷを介して、ボルト（締結部材）４０、ナット（締結部材）４３により締結した点である。
【００５２】
なお、別の外側介在板４４Ａは、実施例1の外側介在板４４と同一形状のものである一方、別の内側介在板４５Ａは、実施例１の内側介在板４５Ａと同一形状のものである。
別の外側及び別の内側介在板４４Ａ，４５Ａの表面と、これらの外側及び内側介在板４４Ａ，４５Ａに接する第１及び第２可変枠材３１の面とには、実施例１のものと同様の潤滑被膜を配設してもよい。
また、ここでは実施例１のホールダウン金物２６に代えて、Ｌ型接合金物２６Ａを採用している。その他、面材および接合金物は、適宜変更してもよい。
【００５３】
このように実施例２を構成したことで、座金４１，４２が省略されて部品点数を減らすことができ、低コスト化も図れる。
その他の構成、作用及び効果は、実施例１から推測可能な範囲であるため、説明を省略する。
以上、本考案の実施例１，２を説明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲での設計変更も本考案に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この考案は、柱及び梁部材が鉄骨造で、壁パネルが薄板軽量形鋼造からなるハイブリッドスチール建築物の技術として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ  耐力壁パネル
２  枠体
２ａ  開口部
３  可変枠材
４  締結部材
５  面材
６  ドリルねじ（締結部材）
１０，１０Ａ  ハイブリッドスチール建築物
１１  柱
１２  梁部材
１３  壁パネル
２１，２２  第１及び第２縦枠材
２１ａ，２２ａ  縦枠材内面
２３  上枠材
２４  下枠材
３１，３２  第１及び第２可変枠材
３１ａ，３２ａ  平板部
４０  ボルト（締結部材）
４３  ナット（締結部材）
４４，４４Ａ  外側介在板
４５，４５Ａ  内側介在板
５１  面材本体（面材）
５２  内挿面材（面材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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